2025年大學(xué)光電信息科學(xué)與工程（光電技術(shù)應(yīng)用）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)w1.以下哪種光電器件是基于內(nèi)光電效應(yīng)工作的？（）A.發(fā)光二極管B.光電倍增管C.光敏電阻D.半導(dǎo)體激光器w2.光在真空中的傳播速度為c，在某種介質(zhì)中的傳播速度為v，則該介質(zhì)的折射率n為（）A.c/vB.v/cC.c+vD.c-vw3.下列關(guān)于光的干涉現(xiàn)象的描述，正確的是（）A.只有頻率相同的兩束光才能產(chǎn)生干涉B.干涉條紋是等間距的C.光程差為波長整數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)亮條紋D.以上都正確w4.半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光的必要條件不包括（）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布B.光學(xué)諧振腔C.合適的工作物質(zhì)D.高強(qiáng)度的外界光照w5.光纖通信中，常用的光纖類型是（）A.單模光纖B.多模光纖C.塑料光纖D.以上都不對w6.光的衍射現(xiàn)象是指（）A.光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播B.光繞過障礙物偏離直線傳播路徑而進(jìn)入陰影區(qū)里的現(xiàn)象C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象w7.以下哪種材料常用于制作光電探測器的窗口材料？（）A.硅B.鍺C.石英D.銅w8.光電子技術(shù)主要研究的是（）A.光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量轉(zhuǎn)換B.光的傳播特性C.物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)D.光的干涉和衍射w9.下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法，錯(cuò)誤的是（）A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比B.存在截止頻率C.光電流的大小與入射光的強(qiáng)度有關(guān)D.光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性w10.光學(xué)顯微鏡的分辨率主要受限于（）A.物鏡的放大倍數(shù)B.目鏡的放大倍數(shù)C.光的波長D.樣品的厚度第II卷（非選擇題共70分）w11.（10分）簡述光的反射定律和折射定律，并說明它們在光電技術(shù)中的應(yīng)用。w12.（15分）解釋什么是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，并說明常見的半導(dǎo)體光電效應(yīng)有哪些？w13.（15分）分析光纖通信系統(tǒng)的組成及其各部分的作用。w14.材料：某光電傳感器在工作時(shí)，其輸出信號與光照強(qiáng)度之間存在如下關(guān)系：當(dāng)光照強(qiáng)度在0-100lux范圍內(nèi)時(shí)，輸出信號為線性變化，其斜率為k1；當(dāng)光照強(qiáng)度大于100lux時(shí)，輸出信號保持不變。已知在光照強(qiáng)度為50lux時(shí)，輸出信號為V1，在光照強(qiáng)度為150lux時(shí)，輸出信號為V2。問題：（15分）求k1的值以及V2的值。w15.材料：在某光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，使用了一個(gè)焦距為f的凸透鏡，將一個(gè)物體放置在距離凸透鏡2f處。問題：（15分）請描述此時(shí)所成的像的性質(zhì)，并說明成像原理。答案：w答案：1.C2.A3.D答案：4.D5.A6.B7.C8.A9.A10.Cw11答案：光的反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)；反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)；折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即n1sinθ1=n2sinθ2。在光電技術(shù)中，反射定律用于設(shè)計(jì)反射鏡等光學(xué)元件，折射定律用于設(shè)計(jì)透鏡等元件，在光通信、光傳感器等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。w12答案：半導(dǎo)體的光電效應(yīng)是指半導(dǎo)體材料在光的照射下，吸收光子能量后產(chǎn)生電子和空穴，從而導(dǎo)致材料電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。常見的半導(dǎo)體光電效應(yīng)有外光電效應(yīng)（如光電管、光電倍增管）、內(nèi)光電效應(yīng)（如光敏電阻、光電二極管、光電三極管）。w13答案：光纖通信系統(tǒng)主要由發(fā)送端、光纖、中繼器和接收端組成。發(fā)送端將電信號轉(zhuǎn)換為光信號并耦合進(jìn)光纖；光纖作為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)光信號的遠(yuǎn)距離傳輸；中繼器用于放大和整形光信號，補(bǔ)償光信號在傳輸過程中的衰減；接收端將光信號轉(zhuǎn)換回電信號并進(jìn)行處理。w14答案：當(dāng)光照強(qiáng)度在0-100lux范圍內(nèi)時(shí)，輸出信號線性變化，斜率k1=(V2-V1)/(150-50)。當(dāng)光照強(qiáng)度大于100lux時(shí)，輸出信號不變，所以V2等于光照強(qiáng)度為100lux時(shí)對應(yīng)的輸出信號，即V2=V1+k1×(100-50)。w15答案：此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像。成像原理：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體